(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ШЕРОХОВАТОСТИ СВЕРХГЛАДКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ Поставленна цель достигаетс тем, что освещают поверхность издели по нормали к ней,измер ют интен сивности Ig излучени , отраженного в гвух направлени х, отличных от зеркального, под углагш -©г и вз определ ют отношени и Кл , по которым суд т соответственно о среднеквадратическом откло нении и об интервале коррел ции высот неровностей. Кроме того, выбирают угол в - 02 от 0°до 10 , а значение угла в должно удовлетвор ть следующему неравенству & air-c5in - s-in e.j, где - длина волны излучени . На чертеже изображена схема, реализующа описываемый способ. Схема включает узел, формирующий осветительный поток и состо щий из источника 1 излучени - лазера, объ ектива 2, зеркал 3 и 4, поворотного зеркала 5 и ослабител б интенсивности , изделие 7и узел приемного устройства, состо щий из объектива 8, диаграмы 9, фотодиодов 10 и 11, усилител 12, устройства 13 дл пол чени отношени сигналов и вычислительного устройства 14. Предлагаемый способ осуществл ет следующим образом. С помощью монохроматического ист ника 1 излучени , объектива 2, зеркала 3, поворотного зеркала 5, уста новленного в положение А, и ослабител б интенсивности освещают повер ность издели 7 под углом падени 9 и регистрируют фотодиодом 10 интенсивность излучени , отраженного в малом телесном угле д цу фотодиод в направлении & 6 зеркального отражени , которое фокусируетс на по верхности фотодиода 10 объективом 8 после прохождени диафрагмы 9, Поворачивают поворотно.е зеркало 5 в положение Б и освещают поверхность издели 7 по нормгши к ней, Регистри эуют фотодиодами 10 и 11 ин тенсивности излучени 1 и I.,отраженные под &i и G-j , Сигналы с выхода фотодиодов подаютс н вход усилител 12. Усиленные сигналыпоступают в устройство 13, выдающее два отношени , равные i которые затем подают на вход вычислительного устройства 14 дл вычислени двух параметров шеро ховатости. Дл нормального распреде лени высот неровностей параметры шероховатости могут быть вычислены по формулам :(54) METHOD OF MEASURING THE RULE OF SUPER-SMOOTH SURFACES The goal is achieved by illuminating the surface of the product along its normal, measuring the intensity of Ig radiation, reflected in many directions other than the specular one, under the ir Kl, according to which judge, respectively, of the mean square deviation and the range of correlation heights of irregularities. In addition, the angle in –02 is chosen from 0 ° to 10, and the value of angle in should satisfy the following inequality & air-c5in is s-in e.j, where is the radiation wavelength. The drawing shows a scheme that implements the described method. The circuit includes a node forming an illumination flow and consisting of a radiation source 1 - a laser, objective 2, mirrors 3 and 4, a rotating mirror 5 and an attenuator of intensity b, a product 7 and a receiver assembly consisting of an objective 8, a diagram 9, photodiodes 10 and 11, amplifier 12, devices 13 for obtaining the ratio of the signals and the computing device 14. The proposed method is carried out as follows. Using a monochromatic source of radiation 1, lens 2, mirror 3, rotary mirror 5, set to position A, and attenuator b, light the surface of product 7 at an angle of incidence 9 and record the intensity of radiation reflected in a small solid angle by photodiode 10 tsu photodiode in the direction of & 6 mirror images, which are focused on the surface of photodiode 10 by lens 8 after passing through the diaphragm 9, rotate the rotational mirror 5 to the position B and illuminate the surface of the product 7 along the normal direction, register radiation intensities 1 and I by photodiodes 10 and 11. The signals reflected from the photodiode output are fed to the input of amplifier 12. The amplified signals enter device 13, producing two ratios, equal to i, which are then fed to the input of computing device 14 to calculate two roughness parameters. For the normal distribution of the heights of irregularities, the roughness parameters can be calculated by the formulas:
/рнУ--р.. (CO5ga-ni - / 2 t-И (tbsee -i) б1И во-51И 0. г н. J -(6 Qgexp (TtysiH /i). L V (собвч-ы глш J ; г / RNU - p. (CO5ga-ni - / 2 t-I (tbsee -i) b1I to -51I 0. gn. J - (6 Qgexp (TtysiH / i). LV (sobvchy s ch j; g
л/:г2-ч3j arcsiM 65 где где - интервал коррел ции высот неровностей, - среднее квадратическое отклонение высот неровностей; - длина волны излучени ДШ - телесный угол фотодиода. Изделие 7 может передвигатьс дл измерени параметров шероховатости по всей площади. Использование предлагаемого способа измерени шероховатости сверхгладкик поверхностей позвол ет, по сравнению с известными, повысить точность измерени шероховатости сверхгладких поверхностей;благодар отсутствию образца сравнени ; обеспечить определение второго параметра шероховатости - интервала коррел ции; при этом способ обладает простотой и требует всего трех измерений дл определени двух параметров шероховатости . формула изобретени 1.Способ измерени шероховатости сверхгладких поверхностей, заключающийс в том, что освещают поверхность издели под острым углом в параллельным пучком монохроматического излучени , определ ют интенсивность 1 излучени , отраженного от поверхнбсти издели в зеркальном направлении , определ ют интенсивность излучени , отраженного от поверхности издели в направлении, отличном от зеркального, и по отношению интенсивностей суд т о среднем квадратическом отклонении высот неровностей, вл ющемс параметром шероховатости, отличающийс тем, что, с целью повышени точности измерени и определени второго параметра шероховатости - интервала коррел ции высот неровностей, освещают поверхность издели по нормали к ней, измер ют интенсивности Ig и |„ излучени , отраженного в двух направлени х , отличных от зеркального, под углами &ч и 3, определ ют отношени R / и R2 Ц/12, по которым суд т соответственно о среднеквадратическом отклонении и об интервале коррел ции высот неровностей . 2.Способ по п. 1, отличающийс тем, что выбирают угол 6-1 ©2 от 10, а значение угла &, должно удовлетвор ть следующему неравенству Л длина И: ЛУЧ;НИЯ.l /: r2-h3j arcsiM 65 where where is the correlation interval of the heights of irregularities, is the standard deviation of the heights of the irregularities; - radiation wavelength LH - solid angle of the photodiode. Product 7 can be moved to measure roughness parameters over the entire area. The use of the proposed method for measuring the surface roughness of super-smooth surfaces makes it possible, in comparison with the known ones, to improve the accuracy of the measurement of the surface roughness of super-smooth surfaces, due to the absence of a reference sample; to ensure the determination of the second parameter of roughness - the correlation interval; however, the method is simple and requires only three measurements to determine two parameters of roughness. 1. The method for measuring the roughness of ultra-smooth surfaces, which consists in illuminating the surface of the product at an acute angle in a parallel beam of monochromatic radiation, determines the intensity 1 of radiation reflected from the surface of the product in the mirror direction, determines the intensity of radiation reflected from the surface of the product in the direction other than the mirror one, and by the ratio of the intensities, an average square deviation of the heights of the irregularities is judged, which is a roughness parameter In order to improve the accuracy of measurement and determine the second parameter of roughness - the correlation interval of the height of irregularities, light the surface of the product along its normal, measure the intensities of Ig and | radiation reflected in two directions different from the mirror , at angles & h and 3, determine the ratios R / and R2 C / 12, by which the standard deviation and the correlation interval of the roughness heights are judged, respectively. 2. A method according to claim 1, characterized in that an angle of 6-1 ° 2 is chosen from 10, and the value of the angle &, must satisfy the following inequality L: length L: BEAM; NII.
Источники информации, прин тые во внимание при экспертизеSources of information taken into account in the examination
1. Патент США № 4017188, кл. 356-120, 1976.1. US patent No. 4017188, cl. 356-120, 1976.
2. Instrument for measuring thp Roughness of supersmooth surfaces .Applied OpttcsV 1974, V 13, tf 1, p, 177-180.2. Instruments for measuring thp Roughness of supersmooth surfaces. Applied OpttcsV 1974, V 13, tf 1, p, 177-180.
ЮYU